Операционная система Windows появилась в 1985 году, а первые полноценные дистрибутивы Linux начали появляться в 1993 году. Windows изначально была графической надстройкой MS-DOS, а Linux служил для доступа к терминалу. Спустя годы системы заметно преобразились и представляют собой гораздо большее, чем было ранее.
В этой статье мы разберемся чем отличается Windows от Linux. Мы рассмотрим основные отличия систем, как в плане архитектуры, так и с точки зрения обычного пользователя и разработчика программного обеспечения.
Чем отличается Windows от Linux
1. Ядро и драйверы
Ядро операционной системы обеспечивает доступ к ресурсам компьютера, а также управляет процессами. Linux использует монолитное ядро, то есть в одном файле содержится большая часть кода, необходимого для функционирования системы. На нижнем уровне оно принимает сигналы от устройств, а на верхнем обрабатывает системные вызовы – доступные программам команды, отвечающие стандартам POSIX. Системные вызовы дополняют библиотеки C, C++ и утилиты проекта GNU, что позволяет выполнять код любой сложности.
Ядро Windows гибридное и состоит из множества библиотек. Таким образом главная программа Ntoskrnl.exe, не имеет прямого доступа к аппаратной части, эту роль выполняет библиотека HAL.dll. А на пользовательском уровне вместо системных вызовов используются функции библиотеки NTDLL.dll, к которой также подключаются библиотеки C, C++ и т.д.
Драйверы Linux по большей части хранятся в ядре, но зачастую подключаются модули ядра, содержащие дополнительные драйверы, например, для видеокарт Nvidia. Драйверы Windows, как вы могли догадаться, выполнены в виде библиотек. В этом плане Linux проигрывает, поддерживается далеко не всё оборудование, к тому же часть устройств имеет только базовый драйвер.
Настройки Linux хранятся в каталоге /etc, где каждая служба и программа имеет свой конфигурационный файл. В Windows некоторые службы также имеют конфигурационные файлы, но все основные настройки хранятся в общей базе – системном реестре.
2. Файловая структура и права доступа
Windows и Linux используют разные файловые системы. Если для Linux стандартом стал ext4, то для Windows – NTFS. В целом они похожи, обе имеют запас по размеру разделов, глубине каталогов и длине имени файлов. Также они поддерживают шифрование, а NTFS помимо прочего умеет сжимать данные для экономии места. Эта функция есть в более перспективной BTRFS, которая должна в скором времени заменить ext4.
Обе системы ведут журналирование изменений, что повышает надёжность. Однако, NTFS не имеет полной поддержки прав доступа POSIX, поэтому она не подойдёт для установки Linux. Стоит отметить и то, что Windows не поддерживает ext4 из коробки, а большинство дистрибутивов монтирует NTFS только по запросу.
Несмотря на то, что Linux изначально создавался в качестве замены UNIX, системы для мейнфреймов с многопользовательским доступом, Windows позволяет более гибко настраивать права доступа. В Linux по умолчанию есть всего три категории прав: пользователь, группа, все остальные.
Windows может выдавать права сразу нескольким пользователям и группам. Linux также это умеет, но через расширение стандарта POSIX в виде списков управления доступом ACL. Для этого используется консольная утилита setfacl и её графический аналог Eiciel. Дальше давайте рассмотрим другие принципиальные отличия Linux от Windows.
3. Окружение рабочего стола
Windows использует оконный менеджер DWM и оболочку Explorer (не путать с файловым менеджером), которые тесно связаны с библиотекой GDI, а та в свою очередь зависит от унифицированного драйвера WDDM. Этот набор библиотек и служб есть в любой копии Windows, поэтому разработка программ стандартизирована. Минусом подобного решения является ограниченная кастомизация интерфейса.
Linux может предложить множество оболочек рабочего стола (GNOME, KDE, Cinnamon и т.д.) со своими оконными менеджерами, а обслуживать это будет протокол XOrg или современный Wayland. Система может выглядеть как угодно, а популярные оболочки имеют множество настроек для изменения внешнего вида. Обратная сторона медали – плохая совместимость программ, написанных под разные оболочки.
4. Программное обеспечение
Сложно отрицать тот факт, что на Windows выпускается гораздо больше программ и игр. На Linux вы не найдёте многие профессиональные программы, начиная с пакета Adobe и заканчивая различными САПР.
Приложения Windows в большинстве своём распространяются в виде установочных файлов формата .exe или .msi, а в Linux зачастую используются репозитории – файловые серверы с огромным количеством пакетов программ и библиотек. Также используются разные форматы пакетов, в зависимости от выбранного дистрибутива. Единая пакетная база заметно усложняет разработку программ. Например, нельзя переписать программу с использованием новой библиотеки, ведь старая используется другими приложениями.
Эту проблему пытаются решить несколькими способами. Сторонние программы могут устанавливаться в каталог /opt, аналог папки Program Files. Также получили распространение песочницы Flatpak и Snap, устраняющие проблемы с зависимостью от системных библиотек, и формат AppImage (одна программа – один файл).
К плюсам Linux также можно отнести большее количество программ с открытым кодом. Это не гарантирует отсутствие уязвимостей, но позволяет создавать и дорабатывать программы, что особенно актуально при завершении поддержки разработчиками. Таким образом многие программы продолжают развиваться, но уже другими людьми.
Если же говорить об уязвимостях, то на Linux пишут меньше вредоносных программ, для защиты от них антивирус обычно не требуется. Но не стоит забывать о том, что большинство атак перешло в интернет. Поэтому даже на Linux не лишним будет установка антивируса для защиты от фишинговых сайтов.
5. Разработка программного обеспечения
Microsoft предоставляет доступ к библиотеке MSDN, она содержит подробную документацию для разработчиков. С написанием сложных программ, вроде игр, проблем также не должно возникнуть, используются одни и те же библиотеки во всех копиях Windows.
Linux позволяет с лёгкостью писать простые программы без графического интерфейса, причём получить доступ к оборудованию гораздо проще, чем в Windows. Устройства расположены в каталоге /dev, к ним можно обращаться практически напрямую. Однако, сложные приложения с графическим интерфейсом надо проверять на работоспособность во всех популярных дистрибутивах, поддерживать их пакеты в репозиториях и так далее. А ведь для этого надо изучить многочисленную документацию, которая выполнена на разном уровне.
Хорошим примером может послужить Android, система практически монополизировала рынок смартфонов, хотя в её основе лежит ядро Linux. А всё дело в том, что её приспособили для использования на мобильных устройствах и привели к единому стандарту.
Пока что разнообразие дистрибутивов Linux не может привлечь крупных разработчиков программного обеспечения. Трудозатраты на поддержку и отладку гораздо выше, чем для Windows, а доход на порядок ниже.
6. Способ распространения
Windows не имеет бесплатной версии, хотя есть способы (легальные и не очень) полноценно использовать систему. Предустановленные системы обходятся заметно дешевле, поэтому Windows имеется на большинстве продаваемых ноутбуков.
Большая часть дистрибутивов распространяется бесплатно, исключение составляют лишь некоторые коммерческие продукты, вроде серверного дистрибутива Red Hat. Бесплатность Linux мнимая, разработку оплачивают крупные корпорации, вроде Oracle и HP. Единичные экземпляры ноутбуков поставляются с Linux, хотя в последнее время он всё чаще предлагается в качестве альтернативы отсутствию операционной системы.
7. Доля на рынке, сферы применения
Linux создавался на основе стандартов POSIX для операционных систем UNIX, а те в свою очередь были основой многопользовательских мейнфреймов. В качестве домашней операционной системы Linux занимает менее 2%, зато около 80% серверов работает под управление Linux. Что уж говорить, если свой серверный дистрибутив Linux есть даже у Microsoft. Также Linux повсеместно используется в маршрутизаторах, телевизорах и прочей технике интернета вещей.
На текущий момент Windows популярен только в сегменте домашних компьютеров и рабочих станций, здесь он занимает более 80%. Windows для серверов хоть и менее популярна с долей около 20-30%, но опережает Linux в плане прибыли. Конечно, это не все отличия Linux от Windows.
Выводы
Теперь вы знаете чем отличается Windows от Linux и эти отличия довольно значительные. В первую очередь они связаны со сферой применения. Windows устанавливается преимущественно на персональные компьютеры, а Linux на серверы. Для домашнего использования Linux по-прежнему подходит лишь отчасти. Разнообразие дистрибутивов отталкивает разработчиков, а без программ интерес к системе падает и у обычного пользователя.
И всё же настольный дистрибутив Linux – это отличное решение для тех, кому компьютер требуется лишь для выхода в интернет, разработки сайтов и несложной работы с документами. Для игр и работы с мультимедиа Windows подходит гораздо лучше.